Удаление аммония «ионным обменом». Коэффициенты селективности.

Главная > Статьи > Страница10

Удаление аммония «ионным обменом». Селективность катионообменной «смолы» или что может пойти не так.

Для удаления аммония (NH4+) из воды применяют традиционные ионообменные умягчители, регенерируемые раствором хлорида натрия (NaCl).

При умягчении природной воды (многокомпонентного раствора) преимущественная сорбция одних ионов по сравнению с другими приобретает важное значение.

На селективность оказывает прямое влияние концентрация ионов, температура и рН раствора. Чем больше коэффициент селективности, тем сильнее ион связывается с функциональной группой «ионообменника».

В процессе умягчения катионы со слабым связыванием, такие как аммоний или марганец, будут вытесняться  с функциональных групп ионами кальция и магния.

Селективность стандартных катионитов по аммонию (коэффициент селективности 1,29) выше селективности по натрию (коэффициент селективности 1). Большая селективность аммония позволяет вытеснять из смолы натрий. Но что происходит когда емкость смолы приближается к истощению или содержание в воде солей жесткости намного превышает содержание аммония (коэффициент селективности кальция —  2,61 и магния — 1,66)? И в первом, и во втором варианте развития событий на завершающем этапе работы из катионообменной смолы умягчителя будет вытесняться в воду аммоний в концентрациях в 5-10 раз превышающих исходную концентрацию аммония в необработанной воде. То же самое, но в меньшей степени, справедливо и для марганца с коэффициентом селективности 1.6.

Элементы,  о вытеснении которых из смолы умягчителя не нужно беспокоится – радий, барий, свинец и стронций.

При применении ионообменного умягчения важно понимать и принимать во внимание последовательность, в которой различные ионы захватываются, удерживаются и высвобождаются смолой. Это понимание позволит скорректировать длину фильтроцикла и расход  соли на регенерацию смолы в варианте применения стандартного умягчителя для удаления из воды аммония. Будьте осторожны! Вода с высоким содержанием аммония требует большего количества соли для регенерации смолы, более короткого фильтроцикла и меньшей скорости обработки. Ионообменная смола, удаляющая из воды аммоний, должна регенерироваться значительно раньше, чем исчерпается ее емкость по кальцию и магнию, и с применением большего количества регенерирующего раствора хлорида натрия.